Печь с теплообменником для дома


Возможность любоваться живым огнем в очаге — одна из причин, по которой камины с открытой топкой так популярны у владельцев загородных домов. Однако, эффективность традиционного камина как отопительного прибора невысока — их КПД не превышает 50%, а большая часть тепла улетает в трубу. Поэтому на смену кирпичным каминам приходят металлические печи-камины, которые можно подключить к водяному контуру отопления.

Преимущества печей-каминов

Печи-камины совмещают положительные качества этих отопительных приборов, при этом они лишены присущих им недостатков. В чем основные отличия традиционной печи от камина?

  1. Печь нагревается долго, но способна накапливать тепло и длительно излучать лучистую энергию от стенок печи в окружающее пространство. Тепло от камина сразу распространяется по комнате, в которой он установлен, но после прекращения топки он быстро остывает, и температура в доме снижается.

  2. Топка отопительной печи обычно выполняется с глухой дверцей небольшого размера, это снижает вероятность задымления и способствует улучшению тяги. Топка камина — открытая, занимает около половины площади его фасада. При неправильно сложенном дымоходе или плохих погодных условиях возможна обратная тяга и попадание дыма в комнату, что приводит к неприятному запаху, осаждению копоти и сажи на предметах обихода.
  3. Система дымоотведения печи имеет сложную конструкцию: дым в них проходит по многочисленным каналам, отдавая большую часть тепла телу печи. Из трубы он выходит практически остывшим. Дымоход в камине практически прямой, дым задерживается только под сводом, поэтому его температура на выходе значительно выше, а съём тепла — хуже.
  4. КПД отопительных печей в среднем составляет 60-80%, у каминов — не более 50%.
  5. Печь не слишком декоративна, и придать ей эстетичный вид можно только с помощью отделки. Камин даже сам по себе — украшение интерьера, а языки пламени украшают его еще больше.

В моделях промышленного производства учтены все особенности этих отопительных приборов, устранены наиболее существенные недостатки и подчеркнуты достоинства. В результате современные печи-камины обладают целым рядом достоинств:


  • высокий КПД — до 80%, а при подключении отопительного водяного контура — до 92%;
  • герметичная топка с большим стеклом, позволяющим наблюдать за пламенем, но не допускающим попадания дыма в комнату;
  • дымовые каналы с дымооборотом и теплообменником, что улучшает съём тепла и передачу его в помещение;
  • эстетичный внешний вид, есть модели, декорированные керамическими панелями или металлической ковкой;
  • небольшой вес — их можно устанавливать даже на деревянные полы, положенные по лагам, без возведения фундамента;
  • малые габариты при большой мощности — печи-камины не отнимают пространство, что очень важно для небольших домов;
  • возможность подключения водяного контура позволяет отапливать все помещения дома и длительно сохранять тепло, а также избежать суточных колебаний температуры;
  • невысокая цена по сравнению со стоимостью материалов и работ по возведению кирпичных печей или каминов;
  • простая и быстрая установка, которую можно выполнить самостоятельно.

Кроме того, современные печи-камины могут обладать рядом других полезных функций:

  • варочной поверхностью;
  • системой очистки стекла, не допускающей его потемнения, а также весьма популярным у потребителей режимом длительного горения.

Отзывы владельцев таких печей однозначны: печи могут длительно и эффективно отапливать жилой дом, не доставляя хозяевам проблем и хлопот.

Обзор популярных моделей


На рынке представлено множество моделей печей и каминов от разных производителей, и покупателю, задумавшему купить их, легко запутаться в характеристиках и описаниях этих приборов. Ниже приведен обзор наиболее популярных, по отзывам российского потребителя, моделей.

Печи-камины АКВА

Линейка печей-каминов с водяным контуром от компании МЕТА представлена моделями Ангара, Печора, Варта, отличающимися тепловой мощностью, формой и внешним видом, а также способом установки.

Ангара АКВА с водяным контуром обладает следующими характеристиками:

Ангара АКВА печь камин

  • отопительная мощность, излучаемая печью при топке — 13-16 кВт;
  • отопительная мощность подключаемой системы отопления — 5-7 кВт;
  • стальной теплообменник;
  • пристенное исполнение;
  • боковые стенки облицованы керамикой;
  • панорамное жаропрочное стекло;
  • выходной диаметр дымового патрубка — 150 мм.

Типовая схема подключения печи камина ангара АКВА к системе отопления

Печора АКВА отличается от Анкары формой корпуса — он выполнен в форме сжатой призмы. Мощность печи 13 кВт, системы отопления — до 5 кВт.


Печь-камин Печора АКВА с водяным контуром

Печь камин варта АКВА с плитой и водяным контуромВарта АКВА дополнительно укомплектована варочной поверхностью, закрывающейся крышкой. Мощность 13/5 кВт, топка футерована шамотом. Дверца прямая, оснащена стеклом и теплоизолированными ручками, стойкими к нагреванию.

Особенность печей-каминов АКВА с водяным контуром от компании МЕТА — возможность подключения только к системам с принудительной циркуляцией.

Печи-камины Бавария

Печь-камин БаварияПечки Бавария, получившие признание у российского потребителя, выпускаются как в пристенном, так и в угловом исполнении, а также могут быть укомплектованы плитой для приготовления и разогрева пищи.

Экокамин Бавария в пристенном исполнении с тепловой мощностью 12 кВт оснащен теплообменником на 6 кВт, который может быть подключен к системе с любым типом циркуляции. Схема подключения приведена на рисунке.


Рекомендуемая схема подключения к отопительной системе
Печь камин Бавария угловая модельУгловая модель камина Бавария отличается только формой и тепловой мощностью (11кВт/5 кВт), остальные характеристики у них схожие.

Достоинства печей Бавария:

  • топка из жаропрочной стали 6 мм, футерованная шамотом;
  • чугунные жаропрочные колосники;
  • жаропрочное панорамное стекло дверцы с системой самоочистки;
  • доступен режим длительного горения;
  • дымовой патрубок расположен сзади, что позволяет использовать печки Бавария с дымоходами любого типа;
  • боковые поверхности всех моделей Бавария облицованы изразцовой плиткой в разном цветовом исполнении;
  • печки оснащены варочной поверхностью, что делает их универсальными;
  • простая конструкция и подробное руководство позволяют купить и установить эти модели своими руками.

Отзывы потребителя от каминах Бавария говорят об их удобстве и эффективности как при использовании для постоянной топки, так и для периодического обогрева дачных домов.

Особенности выбора, установки и эксплуатации печей-каминов

Чтобы отопление дома было эффективным и безопасным, при покупке, монтаже и использовании промышленных печек с эффектом камина нужно учесть некоторые нюансы:

  • подбор мощности;
  • материал корпуса и теплообменника;
  • условия безопасной установки;
  • правила подключения к системе отопления;
  • требования к обустройству дымохода;
  • выбор дров и других видов топлива;
  • правильная топка, чистка и обслуживание своими руками.

Также следует соблюдать рекомендации производителя, указанные в документации на печь. Только в этом случае эксплуатация печи будет безопасной, а срок службы — длительным.

Выбор мощности печи

Самый важный параметр, который обязательно нужно учесть, прежде чем купить определенную модель — тепловая мощность отопительного агрегата. Она измеряется в киловаттах, и принято считать, что 1 кВт мощности печи способен обогреть 10 м² площади дома.


Однако стоит учесть, что производитель тестирует печь в условиях, близких к идеальным, а при использовании недостаточно просушенных дров ее мощность может снизиться на треть. Поэтому, для использования печи с отопительным контуром в качестве единственного источника обогрева лучше купить модель с небольшим запасом мощности.

Сталь или чугун?

Отопительные печи-камины бывают стальные и чугунные. Стальные печи дешевле, легче, но более подвержены коррозии. Модели, сделанные целиком из чугуна, обладают повышенной долговечностью, стойкостью к коррозии, но при этом они значительно тяжелее, боятся резких перепадов температуры, от чего могут треснуть.

Лучший вариант — комбинированные модели, в которых корпус и незначительно нагревающиеся элементы выполнены из стали, а элементы топки, колосники и дверцы, подвергающиеся сильному перегреву, сделаны из кованого чугуна. Они не боятся длительного воздействия высоких температур и подходят для постоянного использования, а при периодической топке образующийся в трубах конденсат не вызывает их коррозии.

Установка печи-камина

Из-за небольшого веса промышленные модели не предъявляют особых требований к подготовке пола, им не нужен отдельный фундамент. Единственное требование — отделка деревянных полов негорючими материалами: листовым железом, керамической плиткой или огнестойкими типами покрытия, что можно сделать своими руками при минимуме затрат.

Видео: установка печи-камина Бавария


Подключение к системе отопления

Большинство печей-каминов промышленного производства могут эксплуатироваться как с подключенным водяным контуром, так и без него. При этом срок их службы существенно не отличается.

Если печь-камин подключена к водяному контуру, ни в коем случае нельзя ее эксплуатировать при слитом теплоносителе! Это приведет к выходу из строя теплообменника и самой системы!
Печи с водяным контуром допускается использовать в системах как с естественной циркуляцией (гравитационной), так и принудительной (с использованием насоса). При этом схемы подключения к системе отопления не отличаются от традиционных.

Особенности подключения печи своими руками к гравитационной системе отопления:

  1. Сразу после выхода из теплообменника выполняют разгонный коллектор, поднимающий теплоноситель в верхнюю точку системы.
  2. В верхней точке устанавливают расширительный бак открытого или мембранного типа.
  3. Для магистральной трубы необходим минимальный диаметр 32 мм, при меньшем сечении труб возрастает гидравлическое сопротивление системы, что ведет к ухудшению циркуляции.
  4. Уклон магистральной трубы должен составлять не менее 5 см/1 м, в противном случае движение теплоносителя замедляется, температура в системе будет неравномерной, а отопление — неэффективным.
  5. Отводы труб к радиаторам должны иметь диаметр 16-20 мм. Радиаторы врезают параллельно магистрали по нижней или диагональной схеме.

При использовании принудительной системы требований к ее монтажу значительно меньше:

  1. Расширительный бак можно устанавливать в любом удобном месте, обычно его ставят на обратной трубе, после циркуляционного насоса.
  2. Схема подключения радиаторов может быть любой.
  3. Не обязательно выдерживать существенный уклон магистральной трубы.
  4. С помощью автоматики можно выставить скорость движения теплоносителя, а также температуру обратки, что позволит избежать появления конденсата в топке.

Схема отопления с принудительной циркуляцией
Выбор теплоносителя — не менее важный шаг, который зависит от режима эксплуатации печи. Для домов с постоянным проживанием удобнее использовать очищенную воду — она дешевле, в закрытой системе отопления практически не вызывает коррозии, легко доливается из водопровода при необходимости.


Если дом используется периодически, использование воды в зимний период может привести к замерзанию системы. При этом вода расширяется и повреждает элементы системы: трубы, радиаторы, фитинги, что впоследствии приведет к протечкам.

В этом случае можно использовать специальные тосолы, либо установить параллельно печи электрокотел, работающий в режиме автоматического поддержания плюсовой температуры на уровне 5-10ºС.

Требования к дымоходу

Установка дымоходаДля безопасной эксплуатации печи-камины требуют неукоснительного соблюдения правил установки дымохода. Для этих отопительных приборов опытные печники советуют устанавливать дымоходы из керамики или нержавейки типа «сэндвич».

Керамические дымоходы представляют собой сборную конструкцию из готовых блоков различного назначения. Дымовой канал состоит из глазурованной керамики, исключающей завихрения дыма и осаждения твердого осадка. Он помещается в полый пенобетонный блок и изолируется базальтовыми матами, термостойкими при температурах до 1000ºС. Соединяют элементы на специальный клей (блоки) и герметик (керамика).
Керамический дымоход с утеплением
Утеплённый дымоход из двух труб с минватой между нимиМеталлические сэндвич-дымоходы имеют вид двух труб разного диаметра, вставленных одна в другую и изолированных базальтом. Внутренняя труба выполнена из нержавейки, внешняя может быть из оцинкованного железа. Блоки собирают с помощью жаропрочного герметика.

Особенности керамических дымоходов:

  • длительный срок эксплуатации — не менее 25 лет;
  • гладкая внутренняя поверхность практически не позволяет оседать саже;
  • высокая противопожарная надежность и стойкость к прогоранию;
  • большой вес, из-за чего требуется установка на отдельный фундамент;
  • высокая цена.

Особенности дымоходов из нержавейки:

  • быстро собирается своими руками;
  • цена значительно ниже керамического;
  • не требует установки на фундамент;
  • при постоянном перегреве могут прогореть, поэтому необходима регулярная ревизия.

Видео: сравнение различных дымоходов

Выбор типа дымохода — вопрос предпочтений и финансовых возможностей, однако при его установке нужно соблюдать несколько обязательных условий.

  1. Диаметр дымохода в идеале должен равняться диаметру выходного дымового отверстия, или патрубка. Заужать его нельзя! Можно расширить диаметр дымохода, но не более чем на 30%, при этом необходимо использовать специальные элементы дымохода.
  2. Дымоход нужно оснастить шибером или задвижкой, перекрывающими поступление холодного воздуха в печь и регулирующими тягу.
  3. Длина горизонтальных участков в совокупности не должна превышать 1 метра, в противном случае тяга будет значительно хуже.
  4. Общая высота дымохода и дымовой трубы должна быть не менее указанной в паспорте на печь. Обычно это значение колеблется в пределах 5-8 метров.
  5. Все проходы через стены и перекрытия выполняют с помощью специальных элементов, обеспечивающих их теплоизоляцию от сгораемых конструкций.
  6. Необходимо оснастить дымоход чистками, обеспечивающими доступ в любую его часть, а также сборником конденсата.

Требования к топливу

Любая печь не будет выдавать указанную в паспорте эффективность, если топить ее влажными дровами или неподходящей древесиной. Оптимально применять в печах-каминах с отопительным контуром березовые дрова естественной сушки, пролежавшие в крытом дровеннике или под навесом не менее 18 месяцев, или брикеты промышленного производства с влажностью не более 20%.

Не желательно использовать дрова от деревьев хвойных пород — они выделяют много смол, засоряют дымоход и коптят стекло в топке. Использование угля в печах-каминах, как правило, не допускается.

Розжиг дров можно осуществлять с помощью бересты, щепы, бумаги или специальной жидкости. При розжиге шибер должен быть полностью открыт, а также обеспечен доступ свежего воздуха через поддувало.

Эксплуатация печи-камина

Требования к использованию печей с отопительным контуром довольно просты, и, если их соблюдать, отопительный агрегат будет эффективно служить на протяжении долгих лет.

  1. Необходимо регулярно, не реже чем дважды в год, проводить ревизию системы дымоотведения, чистку от сажи и отложений топки, дымохода и трубы.
  2. Золу из зольника и топки удаляют регулярно, по мере накопления.
  3. Систему отопления на теплый период сливают только в том случае, если не планируется использовать печь. Для топки в летний период можно предусмотреть шунтирующий прямую и обратную трубу контур отопления, не нагревающий радиаторы.
  4. Перед зимним пуском системы выполняют ревизию отопительных элементов: радиаторов, расширительного бака, насоса, фильтров, соединительных фитингов и вентилей. При необходимости осуществляют их прочистку, замену, ремонт.
  5. Стекло печи-камина очищают по мере необходимости с использованием специальных жидкостей.

При правильном выборе мощности, установке и эксплуатации печь-камин с отопительным контуром будет эффективно обогревать дом в любые морозы и создаст в нем уют, согретый мерцающими в топке языками пламени.

Источник: gidpopechkam.ru

Устройство

По существу, практически любую дровяную печь, даже старую кирпичную можно переоборудовать и снабдить водяным контуром. И все же лучше отдать предпочтение готовым решениям с хорошо скомпонованной конструкцией, где теплообменник вписан гармонично и не портит процесс горения и тягу.

Идея заключатся в размещении непосредственно в камере горения или перед выходом в дымоход водяного теплообменника. В зависимости от его конструкции и расположения имеется возможность организовать радиаторное отопление по всему зданию.

Теплообменники встречаются пяти основных типов:

  • змеевик;
  • регистр из труб внутри топочной;
  • встроенный бойлер, аккумулирующая емкость;
  • регистр труб по внешней стенке печи, конвекционный;
  • теплообменник для дымохода.

Змеевик

Внутрь печи, чаще на входе в дымоход , располагается пластинчатый теплообменник, примерно такой же, как устанавливается в газовых котлах. За счет горячего воздуха и продуктов горения нагревается теплоноситель. Так как естественной конвекции жидкости в этом случае нет, и для циркуляции в системе отопления потребуется установить циркуляционный насос. Это уже делает зависимым обогрев от наличия электричества.

Регистр труб внутри топки

Внутри камеры сгорания формируется трубчатый теплообменник непосредственного нагрева. Ряд «П»-образных труб, установленных параллельно друг другу и объединенных двумя коллекторами, соответственно входным и выходным. Жар от огня и тлеющих дров прогревает теплоноситель в трубах. Достаточно рискованный вариант, так как при отсутствии циркуляции теплоноситель закипает. Если не будет дополнительно объема для расширения и вывода паров, возможен порыв теплообменника. Однако это самый простой и доступный вариант для самостоятельного исполнения и переделки имеющейся дровяной печи. В печах, изначально оборудованных таким регистром, устанавливается теплорегулятор, который в зависимости от нагрева воды корректирует позицию заслонки, снижая активность горения дров.

Бойлер

Аккумулирующая емкость формируется непосредственно по бокам от топки и дополнительно сверху. Это прямая альтернатива регистру труб, только теплообменник формируется из листовой стали. Фактически конструкция формирует основные стенки самой топочной. Заменяя собой, например, кирпичную кладку. Недостатки аналогичные предыдущему варианту. Преимущество в более активной конвекции и возможности организовать систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Важно лишь обеспечить подвод холодной воды в самой нижней точке теплообменника и забор горячей в самой высокой точке.

Печь Бутакова с бойлером и водяным контуром
Печь Бутакова с бойлером и водяным контуром

Регистр труб по корпусу печи

теплообменник по контуру печи

Конвекционный тип характерен для большинства современных готовых дровяных печей. По периметру топочной, а также частично по каналу дымохода с внешней стороны основного корпуса топки формируется регистр из профильных труб. Лучший вариант для организации отопления с естественной циркуляцией и с минимальными рисками, что теплоноситель закипит.

Теплообменник для дымохода

Теплообменник для дымохода – это частный случай для организации водяного отопления на основе печки, не оборудованной встроенным теплообменником. Это чаще цилиндрический бак, закрепляемый на дымоходе так, чтобы обхватывать его по периметру. Вода нагревается за счет тепла газов, исходящих от топки. Также встречается вариант со змеевиком, намотанным вокруг трубы. Первый вариант подходит для отопления естественной циркуляции, во втором случае потребуется насос. Оба варианта плохи тем, что существенно понижают температуру стенок дымохода, вызывая образование конденсата и быстрого засорения дымохода.

Сложность в конструировании водяного контура в печи – это сильный отвод тепла от камеры сгорания или дымохода. За счет этого может существенно понижаться температура горения и, главное, нагрев газов, что сказывается на величине тяги. Особенно это касается печей длительного горения с водяным контуром. Мало того что они сами по себе создают слабую тягу, отвод тепла способен остановить тление дров и тем самым вызвать опасную ситуацию, когда печь затухает или, что еще хуже, опрокидывается тяга, и угарный газ вместе с несгоревшим воспламеняющимся газом начнет поступать внутрь помещения.

Теплообменник для дымохода

Основной недостаток печей с водяным контуром – отсутствие возможности регулировать температуру теплоносителя и отключения отопления в ходе работы печи. Если дрова уже горят, то и в теплообменнике должна поддерживаться циркуляция, иначе вода закипит, и от избыточного давления порвется металл, и испортится печь, как и внутренняя обстановка в доме.

Проблема частично решается для внешних регистров и пластинчатых теплообменников. Внешние конвекторы способны даже без подключения к системе отопления работать как воздушный конвектор или достаточно быстро сбрасывать тепло, поступающее от топки. В случае со змеевиком и пластинчатым радиатором, его можно расположить так, чтобы оставить возможность перекрыть поток отработанных газов через него.

Для бани

Для бани основной упор делается на скорость нагрева. Печь используется эпизодически и необходимо быстро протопить помещение. Вода нужна для подогрева предбанника с помощью классических радиаторов или теплого плинтуса и, возможно, для системы теплых полов.

Использовать можно любой вариант за исключением бойлера, который по определению набирает температуру достаточно долго. С учетом активного сгорания дров в печи каменке актуальным является даже теплообменник для дымохода. Температуры газов с лихвой хватит и на поддержание тяги и на нагрев теплоносителя.

Организовывать отопление с естественной циркуляцией в этом случае нецелесообразно, когда в бане уже будет готова парилка, отопление только начнет разогреваться. Варианты с экстремально большим теплообменом при этом не подходят.

Проще и эффективнее установить насос и прокачивать теплоноситель по радиаторам и трубам теплого пола, выстроить обогрев на использование температуры теплоносителя в диапазоне до 60°С и не выше.

Для дома

В доме обогрев нужен на весь холодный период года, так что на передний план выходят предложения, связанные с умеренным и постоянным поддержанием температуры теплоносителя.

Принцип построения системы отопления идентичный, как и у твердотопливных котлов. Предпочтение только отдается закрытой конструкции с расширительным баком и низким давлением в системе не выше 2 атм., что следует согласовать с допустимым давлением водяного контура в печи.

Схема организации отопления печи с водяным контуром ангар аква
Схема организации отопления печи с водяным контуром Ангар Аква

Как выбрать

При выборе печи в жилой дом теплообменник для дымохода лучше не использовать, так как при постоянном использовании это чревато появлением конденсата и засорением трубы. Оптимальным вариантом являются:

  • Для радиаторного отопления с температурой теплоносителя до 95°С – бойлер, встроенный в печи, регистр труб, установленный непосредственно в топке.
  • Для систем теплого пола, горячего плинтуса или низкотемпературной радиаторной системы отопления – внешний регистр труб, теплообменники по корпусу или змеевик с возможностью регулировки потока горячих газов через него.

Отопление с естественной циркуляции при использовании дровяной печи будет хорошо работать только при наличии второго этажа или высоко поднятой верхней разводки. Только так можно с момента розжига печи поддерживать поток теплоносителя, исключая его перегрев.

Для установки в жилом помещении лучше предпочесть печи со стеклянной дверцей топки или камины со встроенными водяными теплообменниками. Для бани производители всегда предлагают отдельные модели, способные выдержать высокую влажность, имеющие подходящую по объему топку и отсек для камней.

Печи длительного горения лучше устанавливать в отдельном помещении с хорошей вентиляций и надежной изоляцией от жилой зоны. Учитывая особенности их работы, лучше предпочесть внешний теплообменник по корпусу печи, что не даст теплоносителю перегреваться и закипать и не окажет влияния на режим работы печи даже в период максимальных теплопотерь.

При подборе мощности следует ориентироваться на указания производителя, в инструкции указывается общая мощность печи и отдельно мощность водяного теплообменника. Данный параметр указывается для определенного перепада температур, например для режима 90/70, когда вода нагревается до 90°С и остывает в контуре отопления на 20°С.

Мощность теплораспределения, суммарная теплоотдача радиаторов должна соответствовать выходной мощности печи. Превышение грозит образованием конденсата на теплообменнике и внутренних поверхностях печи и дымохода, а при недостаточной мощности радиаторов теплоноситель может перегреться.

Источник: udobnovdome.ru

Принцип действия

Перед покупкой необходимо ознакомиться с основным принципом работы отопительного прибора. Конструкция, зачастую, бывает чугунной или стальной. Сама печь представляет собой стальную камеру, для закрытых типов толщиной в 6 мм., а для открытых – в 4 мм., для того чтобы обезопасить процесс горения в топке. В трубках теплообменника циркулирует около 40 литров теплоносителя, далее прогретая вода поступает в систему, установленную в помещениях дачи.

Печь-камин Ангара АкваДля удобства камин с теплообменником оснащается регулятором тепла. Можно выбрать любой дизайн печи-камина, максимально подходящий под интерьер.

Печи длительного горения с водяным контуром для дачи могут регулировать подачу тепла:

  • Заслонкой – экономно, подходит для приготовления пищи. Водяной камин длительного горения при использовании специальной схемы подключения может не только обогреть дачу, но и дать возможность постоянно подогревать воду для бытовых нужд.
  • Термогенератор – его можно подключить как дополнительный источник тепла, при работе печи длительного горения устройство поддерживает нужную температуру, или обеспечивает подогрев воды.

Применение, достоинства и недостатки

Подключение топки с водяным контуром к системе отопления с газовым котломПечь-камин с теплообменником подходит для использования в загородных домах. Эти агрегаты удобны, безопасны и хорошо впишутся в пространство помещения. Также камины подойдут для отопления в поселках и деревнях, где случаются перебои с электричеством и не проведен газопровод. Такие устройства можно своими руками подключить к уже существующей системе отопления в качестве резерва или нагрева воды для бытовых нужд. У печей-каминов есть ряд достоинств:

  • Совместимость с разными системами отопления, имеющимися в доме.
  • Приемлемая цена.
  • В качестве топлива используются дрова.
  • Автономность работы.
  • Уют и красота.
  • Возможность углового размещения.
  • Быстро прогревают помещение, даже на даче в межсезонье.

Печи-камины для использования в доме или даче обладают рядом функциональных преимуществ – отопление, готовка, внешний вид. Одно устройство может заменить печь, плиту и элемент дизайна. Она также экономична и надежна.

С целью отопления и прогона воды в системе дома потребуется дополнительно приобрести циркуляционный насос.

Рекомендации для приобретения готового изделия

Схема подключения теплообменника к печиДля длительного и комфортного пользования, в первую очередь, необходимо обращать внимание на качество и характеристики прибора.

  • Мощность. Зависит от размера топки и габаритов конструкции в целом. Если заглянуть в технические характеристики печи, то следует обратить внимание на номинальную мощность. Необходимую мощность нужно рассчитать исходя из того, что для обогрева 10 м. кв. потребуется 1 кВт мощности.
  • Марка (бренд). Печь это предмет, связанный с огнем, и экономия на материале или брак в производстве могут нанести ущерб жилищу или здоровью. Поэтому следует выбрать производителя с хорошей репутацией, работающего с соблюдением всех требований.
  • Адаптация к погодным условиям. Лучше всего позаботиться и о сохранности печи зимой, особенно в неотапливаемом помещении. Корпус должен быть прочным, из листовой стали, покрашенным специальной краской.
  • Тип горения. Лучше предпочесть длительное горение, если вы планируете проводить на даче долгое время.

Летом в жаркую погоду можно легко нагреть техническую воду. И, конечно, наличие функции готовки на огне особенно оценят любители мясных блюд.

Камин с водяной рубашкой, дополнительные возможности

Установка печи-камина с водяным контуромКамин с водяной рубашкой имеет отличительные особенности, он чуть шире, что будет удобно для дачи. Функция гриля позволяет быстро приготовить вкусный обед даже к праздничному столу. Итог: отопление помещений, нагрев воды и красивый вид огня. На выбор предлагаются жаропрочные прозрачные экраны топки – в форме сферы или со стеклянными вставками с боков.

Помимо этого, существуют и комбинированные камины, они сочетают водяной контур и используют дымоход для нагрева воздуха. Воздушное отопление позволяет экономить топливо, дает возможность прогрева пола на даче. Как это сделать, лучше посмотреть в видео уроке.

Печь-камин собственными силами

Камин с водяным контуромПечь-камин с водяным контуром – в конструкцию добавляется стальная рубашка из двойного металлического листа для установки змеевика между его частями. Змеевик нагревается от топки, затем горячая вода поступает в систему. Камин с водяным контуром можно сделать с угловым расположением и подобрать нужные размеры, подходящие для вашего дома или дачи.

Объем нагреваемой воды будет зависеть от показателей – количество комнат (протяженность системы), контурность, интенсивность горения. Примерный объем воды в системе отопления составит около 50-ти литров для небольшого дома.

Своими руками контурный водяной камин изготовить довольно сложно, а если вы предпочитаете модели длительного горения, то процесс изготовления топки должен производиться только в заводских условиях, поэтому перед работой лучше посоветоваться со специалистом или посмотреть видео уроки. Будьте готовы к материальным расходам и обратите внимание на использование металла и кирпича при выкладке топки. Перед началом работы сделайте чертежи с указанием всех размеров.

При покупке готовой металлической печи с водяным контуром для дачи объем работ значительно сокращается, печь необходимо лишь подключить к системе отопления дома, и готово! Топка выполнена с учетом безопасности и, в зависимости от модели, различается забором воздуха. Для придания стиля и индивидуальности можно провести облицовку поверхности, например, кирпичом. Камин с водным контуром в доме можно украсить различными материалами, в сети Интернет есть много видео примеров.

Источник: poluchi-teplo.ru

Видео: пример проекта печи с водяным контуром для частного дома

Покупная печь относительно недорога, но доставка тяжелого и объемистого предмета в места отдаленные может обойтись больше его стоимости: за морем телушка полушка, да рубль перевоз. В таком разрезе вопрос: «А нельзя ли сделать печь с водяным контуром своими руками?» вполне правомерен. Но, к сожалению, конструкция печи сложилась в те времена, когда о водяном отоплении еще и не думали. Современные высокотехнологичные печи работают на тех же принципах, как и круизные лайнеры плавают точно так же, как триремы времен Архимеда. Построить или правильно выбрать для покупки печь с контуром водяного отопления возможно, но при этом нужно учесть ряд специфических моментов, о чем и написана эта статья.

Примечание: первый из этих моментов – эстетический. Не надейтесь, что печка, питающая батарею отопления, будет выглядеть так, как показано слева на рис.:

В лучшем случае вы получите то, что в центре. А может быть, и то, что справа. Поэтому, если для вас печь еще и украшение дома, нужно трижды и трижды подумать – а поставить ли все-таки для отопления котел? Печь ему помехой отнюдь не будет, см. в конце.

О недостатках и достоинствах кирпича

Кирпичная печь – сложное тяжелое сооружение, требующее под себя отдельного фундамента и производства в доме капитальных строительных работ. Встроить водяной контур в кирпичную печь гораздо сложнее, чем в стальную, см. далее. Но в то же время:

  • Кирпичная печь поддерживает в доме оптимальную влажность: поглощает избыток паров воды из прохладного воздуха и отдает их при нагреве во время топки.
  • Она же устанавливает в помещении оптимальное для здоровья температурное поле: от стен к центру все теплее.
  • Сокращает теплопотери дома: потоки нагретого печью воздуха создают перед окнами нисходящую тепловую завесу, много более эффективную, чем восходящая от регистров (батарей отопления) под окнами.
  • Выравнивает микроклимат в доме: летом поглощает некоторую часть избыточного тепла и через фундамент отводит его в грунт. Зимой таким же образом немного подогревает дом.
  • По причине в пред. пункте стабилизирует осадку здания, делает его более надежным, устойчивым и долговечным.

Примечание: в истории строительства известно немало случаев, когда крепкие дома, переведенные с печного на центральное отопление, после демонтажа печей начинали разрушаться.

В чем суть проблемы

Отопительный котел придуман именно для того, чтобы заменить печь как теплогенерирующий прибор в системах отопления (СО). Котел – устройство непрерывного действия требующее от пользователя, в идеале, только периодической догрузки топлива и сезонного ухода. Его принципиальное отличие от печи – автоматика, поддерживающая оптимальный для заданного режима работы режим горения. Автоматика не обязательно электронная; она может быть энергонезависимой комбинацией биметаллических пластинок, пружин и рычагов.

Печь – прибор периодического действия с ручным управлением, потому она и дешевле. Дело не в коробочке с автоматикой. Дело в самих основах подхода к конструированию и производству. Конкретно – в способах организации полного сжигания топлива. Если продолжить судостроительную аналогию, то котел уже не водоизмещающее судно, а глиссер. Который тоже может плавать, как пароход, но полностью свои качества покажет, только выйдя на реданы. Однако для глиссирования нужна относительно спокойная вода; правильно построенная и налаженная СО, образно говоря, для котла таковой и является. Печь (продолжая ту же аналогию) под управлением опытного экипажа может идти полным ходом на значительном волнении. Благодаря такому запасу эксплуатационной выносливости и возможно приспособить печь под водяное отопление. Полный ход (все та же аналогия) будет тише, чем у глиссера (предельная тепловая эффективность 60-65% против 80-95%), но, «идя на экономической скорости в спокойной воде», удельный расход топлива на отопление единицы кубатуры дома может не превысить такового котла.

Примечание: тепловая эффективность теплогенерирующих приборов – полный аналог КПД для ДВС.

Покупать или строить?

В продаже имеются только металлические печи с водяным контуром. Фундамент и разгром в доме для установки металлической печи не нужны, но и полезными качествами кирпичных она не обладает. В энергоэффективном доме (см. далее) можно ставить только металлическую печь. Выпускают такие многие печные фирмы, в т.ч. зарубежные ABX (Чехия), MBS (Сербия), EdilKamin (Италия). Тут, во-первых, нюанс: не спутайте с банной печью, снабженной водогрейкой для ГВС; для отопления банные печи непригодны. Отличия, если в спецификации не указано, что печь именно отопительная – банная печь всегда с каменкой. Второе – та же печь, но с водяным контуром, в продажу часто идет как котел. Как отличить от настоящего котла? По наличию варочной поверхности и топочной дверцы со смотровым стеклом. Котел не предназначен для посиделок у огонька. Третье – EdilKamin построены по схеме с водяной рубашкой и не предназначены для использования в качестве основных отопительных приборов; это фактически печь-камин с водяным контуром, см. ниже. И, наконец, российские печи с водяной рубашкой Бренеран (признак – «Аква» в названии) должны устанавливаться в нежилом помещении или в отдельной котельной, но для дачи Бренераны самое то: именно Бренеран Акватэн стоит до 20 000 руб. (без доставки). О других отечественных печах с водяным контуром см. видеообзоры:

Видео: обзоры печей с водяным контуром


Кроме того, если вы намерены купить печь для водяного отопления, учтите:

  1. Для фабричных печей с водяным контуром действительны все указанные далее эксплуатационные ограничения;
  2. Если отопительный котел часто продается с полным комплектом штатной обвязки, то печь – всегда без нее. Подбор и монтаж обвязки – особая непростая тема, а ее стоимость может перекрыть разницу в цене печи или котла;
  3. В продаже имеются также каминные топки с водяным контуром. Это ни в коем случае не основные отопительные приборы, что бы там не обещали в рекламе! Каминная топка с водяной рубашкой (как и печь EdilKamin) включается в действующую локальную (домовую) СО с котлом для экономии штатного топлива или в СО энергоэффективного дома, см. далее.

Примечание: включать дополнительные теплогенерующие приборы в действующую СО нужно с несколькими степенями защиты от их нежелательного влияния друг на друга, см. напр. ролик ниже:

Видео: об опасности камина с водяным контуром

Подвал как критерий решения

В целом, если ваш дом с подвалом, в первую очередь нужно рассмотреть вопрос о приобретении и установке котла. Подвал всегда даст возвышение регистров над отопительным прибором, необходимое для построения простой, недорогой и энергонезависимой гравитационной СО (см. далее). Тепло от печи (камина) без водяного контура для стряпни и/или любования огоньком под коньячок с икоркой даром не пропадет: автоматика котла его «учует» и сэкономит штатное топливо.

Сопутствующие ограничения

Вспомним поговорку «лохматых» годов: бесплатный сыр бывает только в мышеловке. Отопительная печь с водяным контуром строится и эксплуатируется с серьезными ограничениями сравнительно с простой:

  1. Теплообменник нельзя замуровывать в тело (строение) кирпичной печи: разность ТКР (коэффициентов термического расширения) его и строения печи очень скоро выведет из строя и то, и другое;
  2. Если топка с водяной рубашкой, то добиться оптимального по расходу топлива хода печи/камина невозможно. Поэтому приборы такого типа могут служить только дополнительными в действующей локальной СО;
  3. Теплообменник печи с водяным контуром должен целиком обтекаться топочными или дымовыми газами;
  4. Запускать печь/камин с водяным контуром при порожней СО недопустимо. Если это отопительно-варочная печь, используемая круглогодично, в ней должен быть переключатель хода зима-лето, а теплообменник должен устанавливаться только в зимней части строения печи;
  5. Подпускать воду в СО снизу, т.е. сразу в печь, можно, только если она (печь) стальная и подпитка снизу указана как штатная в спецификации производителя. СО с кирпичной печью подпитывается холодной водой только и только сверху, от расширительного бака;
  6. Поскольку в СО с периодически топящейся печью теплообменник испытывает регулярные знакопеременные термические нагрузки, строить с печью СО закрытого типа с избыточным давлением недопустимо;
  7. По причине в пред. пункте строить СО с печью постоянно заполненной антифризом бессмысленно: дорогой теплоноситель еще до окончания текущего отопительного сезона состарится, деградирует и пропадет;
  8. По окончании отопительного сезона теплоноситель (вода) из СО обязательно сливается. Это необходимо для образования в трубах плотной пленки гидроокиси железа, предотвращающей их дальнейшую коррозию;
  9. Перед началом след. сезона система заполняется водой, герметизируется и опрессовывается подкачкой воздуха с расширительный бак до 2,2 ати;
  10. Заполнение системы нужно производить при наружной температуре не ниже 15 градусов;
  11. Отопительный прибор запускается не ранее чем через сутки после опрессовки системы, но и не ранее, чем температура теплоносителя сравняется с комнатной;
  12. Дровяная печь с водяным контуром должна протапливаться с промежутками между топками не более 12 час независимо от теплоемкости строения печи и внешних условий, т.е. печи нельзя давать полностью остывать. Объясняется это невысокой теплотворной способностью дров и высокой вероятностью выпадения кислотного осадка из древесных дымовых газов.

Примечание: строить с печью СО типа ленинградка нельзя – для лениградки нужны избыточное давление и принудительная циркуляция.

Печь и СО

Главное, что нужно знать, если вы решите строить печь с водяным контуром сами: для полного сгорания топлива в топке печи и достижения ею предельной тепловой эффективности температура под сводом топки, где догорают пиролизные газы, должна составлять не менее 1100 градусов. В то же время для пиролиза, полностью «высасывающего» из топлива летучие компоненты, оптимальна температура 400-600 градусов, а для загорания остаточного аморфного углерода топлива – 600-800. Температура внешней поверхности теплообменника в принципе нужна повыше, это позволяет выполнить его меньших размеров (см. далее), но стального не более 400 градусов, а чугунного не более 600 (при давлении в системе, равном атмосферному), чтобы исключить вскипание теплоносителя. Характерный размер теплообменника, устанавливаемого в топке печи – 0,3-0,5 м; устанавливаемого в дымовых каналах – 1-2 м. Еще одно: если температура в дымовых каналах упадет ниже 200 градусов, высока вероятность выпадения в печи кислотного осадка. Если печь топится бросовым (некондиционным) топливом, никогда полностью не сгорающим – также усиленное осаждение сажи в печи и дымоходе.

Зная эти обстоятельства, и возможно успешно построить печь с водяным контуром для отопления дома. Задача такова: встроить в печь теплообменник, принимающий достаточное количество тепла, но не сбивающий температуру в месте установки ниже допустимой. Печь для этого проектируется заведомо завышенной мощности: на 10-15% больше, чем нужно для обогрева дома. Эти 10-15% надо отдать на поддержание правильного хода (режима работы) печи с учетом теплоотдачи на сторону. Благодаря более равномерному распределению тепла в доме его теплопотери, зависящие от разности температур внутри и снаружи, падают, и экономия топлива за сезон составит 20-25%; до 30% в комбинированной СО (см. далее). Чистый выигрыш по затратам на топливо за сезон – 10-20%, а проигрыш сравнительно с отоплением от хорошего котла – 5-10%.

Примечание: печь с отопительным контуром позволяет построить относительно недорогую и доступную для монтажа своими силами гравитационную СО в доме без подвала, см. далее. Котел для гравитационной СО обязательно должен стоять в подвале, а если его нет – нужна энергозависимая СО с принудительной циркуляцией, также см. далее.

Еще о сложностях с кирпичом

У кирпичной печи есть одно, с точки зрения СО, «недружественное» качество: их тепловые постоянные времени (это то, что в просторечии называется тепловой инерцией) примерно равны. Тепловая инерция металлической печи на порядок меньше, чем у СО. Если система выйдет из режима, «вогнать» ее туда обратно возможно оперативной регулировкой хода печи. С кирпичной печкой так получится далеко не всегда: все оно вместе может «зациклиться» на неэкономичном и даже аварийном режиме (выражаясь «по-умному» – оказаться в метастабильном состоянии). Тогда придется или мерзнуть, дожидаясь следующей топки, или даже срочно гасить печь. Средство почти исключить «зацикливание» – топить печь 3 раза в сутки с промежутком 7-9 час (спозаранку, в середине дня и на ночь), а в самые холода – 4 раза с промежутком 6 час.

О печах на тлении

Если поискать в каталогах продукции отопительные печи длительного горения с водяным контуром, то таких не найдется. Года 3-4 тому назад мелькала угольная печка «Беспризорница», но сейчас и ее не видно. И это неспроста.

Печь длительного горения «вытаскивает» тепло из топлива медленно и постепенно. С другой стороны, эти печи критичны к температуре газов над массой топлива; для разных конструкций она колеблется в пределах 600-1000 градусов. Немного ниже – печь гаснет и спекшуюся массу из нее очень трудно выковырять. Выше – переходит на пламенное горение, для нее аварийное, а хозяевам грозящее большой бедой. Пламенная печь в том и другом случае просто съест больше топлива.

Иными словами, тепловой баланс в печи длительного горения должен поддерживаться гораздо точнее, чем в пламенной. «Лишнего» тепла (пригодного для использования) печь «на тлении» либо дает недостаточно для поддержания минимально необходимой температуры обратки в СО, либо вспыхивает. Поэтому печи длительного горения с водяным контуром и ручной регулировкой режима пригодны как водогрейные для ГВС, также понемногу накапливающей тепло в изолированном расходном баке. А чтобы приспособить печку длительного горения для отопления, ее нужно снабдить хотя бы простейшей автоматикой, оперативно регулирующей подачу воздуха. И получится… котел длительного горения. Которые давно уж выпускаются промышленностью и успешно эксплуатируются. Что же касается самодельной печи на тлении для отопления, то это как раз тот вариант, ради которого не стоит ломать ни голову, ни руки.

Строим печку

Браться самому за постройку печи с отопительным контуром имеет смысл, если у вас в достатке дешевых или даровых дров. На более энергичном топливе (напр., на угле) печь со значительным отбором тепла на сторону приобретет свойства, близкие к печи длительного горения, см. выше. Чтобы она работала правильно, проект нужно тщательно рассчитать, промоделировать, довести на опытном образце и подвергнуть всесторонним испытаниям. Кроме того, печь на дровах с водяным контуром нужно строить кирпичную. Все есть яд, и все есть лекарство – ее большая тепловая инерция сделает конструкцию не столь чувствительной к согласованию параметров теплообменника и строения печи. Далее мы рассмотрим особенности изготовления того и другого, учет которых позволит упростить расчеты или построить печь без них по известному образцу.

Регистр

Сердце печи – теплообменный регистр или просто регистр. Первое, с чего начинается его изготовление – расчет площади теплового контакта. Потом выбирается конфигурация регистра (см. далее), его материал и место расположения в печи. Затем под регистр проектируются либо топка, либо канальная система, а уж по ней вся печь. В последнем случае нарушается общепринятая схема проектирования печи – от топки к трубе, поэтому может понадобиться перерасчет на стадии проектирования.

Площадь теплоконтакта

Регистр должен принять от печи столько тепла, сколько необходимо по расчету для отопления дома, исключая комнату с печью. Тепловой поток в регистр определяется на первый взгляд несложно: Q = kS(ΔT), где:

Q – тепловой поток, Вт/с;

k – коэффициент теплопередачи для материала теплообменника заданной толщины;

S – площадь теплового контакта регистра с теплоотдающей зоной печи;

ΔT – эффективная разность температур теплоотдающей зоны и теплоносителя в регистре.

Последний параметр самый каверзный, т.к. ΔT есть сложная функция зависимостей изменения температуры как в пространстве, занятом регистром, так и во времени на протяжении топки и последующей теплоотдачи печи. С достаточной в нашем случае точностью можно считать при расположении регистра в топке ΔT=800 градусов, при его размещении в колпаке колпаковой печи ΔT=550 градусов и в дымовых каналах канальной ΔT=350 градусов. Тогда 1 кв. м регистра из стали толщиной 3 мм передаст теплоносителю 12, 8,25 и 5,25 кВт соотв., а чугунный со стенками в 4 мм – вдвое меньше.

Материал и форма

В топке печи тесно, и там помещают регистр из достаточно хорошо проводящей тепло стали. Подойдет обычная конструкционная толщиной 3-4 мм; в зоне, где выше 1000 градусов, правильно сконструированный теплообменник не окажется. В каналы нужно ставить кислотоустойчивый чугунный регистр. Колпаковые печи с отопительным контуром без точного расчета строить не надо: циркуляция газов под колпаком дело тонкое. Если наугад сделанный регистр ее собьет, КПД печи сильно упадет и чистить ее придется очень часто.

Крышеобразный регистр-«домик» (поз. 1 и 2 на рис.) имеет наибольшую относительно его размеров и расхода материала принимающую тепло поверхность, но топка под него нужна высокая, чтобы «горячий» коллектор подачи не охлаждал зону догорания пиролизных газов. При проектировании печи с таким регистром за уровень свода топки принимают воображаемую плоскость, секущую места перелома вертикальных ветвей труб в сходящиеся. Величина принимающей поверхности регистра-домика считается равной геометрической площади его наружной поверхности.

Регистр, сварной из стального листа (поз. 3) – не вариант. Его принимающая тепло поверхность почти вдвое меньше геометрической, а термические напряжения с больших контактирующих с пламенем плоскостей «перетекут» на швы и скоро выведут регистр из строя.

В низкую топку нужно ставить более металлоемкий коробчатый регистр (поз. 4), причем от его верха до свода топки должно остаться не менее 15 см. Чертеж коробчатого регистра «на все случаи жизни» дан на рис. справа. При его техническом проектировании расчетную величину принимающей поверхности умножают на 1,25.

В качестве чугунного регистра подойдет старая батарея-«гармошка», поз. 5 на рис. выше. Величина излучающей поверхности одной секции чугунных батарей (в данном применении – принимающей тепло) есть в справочниках по теплотехнике и коммунальному хозяйству. Любой поисковик выдаст сводку сразу, нужно только промерить имеющуюся у вас и определиться по таблице, какого она типоразмера. А по поверхности одной секции находится или необходимое их число, или общая площадь наличной батареи.

Постройка печи

Топка печи с водяным контуром обязательно должна быть шамотной, легко нагревающейся и хорошо держащей тепло. Печь с кирпичной топкой регистр выстудит и заставит дымить, даже если он где-то далеко в каналах. В последнем случае (чугунный регистр в канальной печи) желательно все тепловое ядро ее строения выложить шамотным, а регистр ставить поближе к хайлу (выходу из топки в первый колодец), чтобы температура на ближнем к топке его конце была не ниже 400 градусов.

Печь с водяным контуром строится «от регистра». После закладки фундамента печи и кладки ее постели (первые 2-4 сплошных ряда кладки строения печи) регистр промеряют к месту (слева на рис.), монтируют и жестко крепят в системе, и вокруг него возводят печь (в центре). Крепить регистры временно (справа) и окончательно монтировать систему после постройки печи нельзя – очень легко повредить и то, и другое! Также недопустимо крепить регистр в печи любым способом: он должен свободно в ней лежать. Выходы труб регистра за пределы строения печи ни в коем случае не замазываются! Их после полной просушки печи плотно набивают асбестовым шнуром, чтобы получилось газоплотное соединение. Если в печь будет «сифонить» воздух, она обязательно задымит, а наружу из нее пойдет угар. Дополнительно о постройке печи с крышеобразным регистром в топке см. сюжет

Видео: кирпичная печь с водяным контуром

Чугунный регистр из старой батареи маломощный. Печь с ним более подойдет для отопления дачи, напр., с жилой мансардой. Всесезонная домовая печь с контуром отопления будет представлять собой уже весьма солидное сооружение.

Схемы устройства таких печей даны на рис.:

Слева – дачная. Поскольку дачные печи топятся в основном бросовым топливом, на котором предельной экономичности печи все равно не добьешься, печь целиком кирпичная. Для перехода на летний ход верхнюю задвижку открывают, а нижнюю закрывают. В домовой печи справа на рис. (переключатель зима-лето условно не показан) применены стальные регистры большой площади в каналах. Чтобы исключить выпадение кислотного дождя (при правильной топке печи, разумеется) все ее тепловое ядро выполнено шамотным, т.е. повышенной теплоемкости. В таком исполнении вероятность образования кислотного конденсата минимальна.

Печь в системе

Правильно построить отопительную печь с водяным контуром мало. Под нее нужно еще и правильно разработать СО, и надлежащим образом включить в нее печь.

Пройдемся вкратце по способам организации СО. Будет ли наша система однотрубной, 2-трубной, последовательной, параллельной или смешанной, вопрос важный, но другой – с точки зрения эффективности использования тепла печи для отопления дома. С точки зрения возможностей, стоимости, удобства, простоты и энергонезависимости сопряжения печи и СО важнее разобрать системы:

  • Открытую гравитационную (самотечную).
  • Открытую с принудительной циркуляцией.
  • Закрытую без избыточного напора.

Самотечная

Чисто термосифонных СО (наподобие систем охлаждения ДВС первых автомобилей) не существует – потери в длинных трубопроводах СО подавят термосифонную циркуляцию. Чтобы СО все-таки работала, на помощь ей нужно призвать некоторую, вполне определенную долю силы тяжести (в чисто термосифонной циркуляции доля гравитационного напора может быть сколь угодно малой).

Принцип действия гравитационной СО показан слева на рис.:

Если система задействована от печи в доме, выполнить условие, указанное в центре, невозможно, даже если батареи подвесить под потолком. В таком случае выручить может СО с высокорасположенным проточным расширительным баком (справа на рис.), он создаст необходимый для термосифонной циркуляции теплоносителя дополнительный напор. В централизованных СО система с проточным расширителем не применяется, т.к. требует большего расхода материалов, трудозатрат на обслуживание и, при массовом использовании, дает большие потери теплоносителя. Но в частном доме все это с лихвой компенсируется простотой, дешевизной и стабильностью работы данной СО. Изюминка ее – расширительный бак. Требования к нему таковы:

  • Емкости 200 л с избытком хватит для дома до 120-150 кв. м жилых.
  • Сделать бак удобно из бочки, поставленной на попа, т.е. вертикально.
  • Подпитка и запитка СО – только верхние через бак.
  • Бак должен быть надежно теплоизолирован: чтобы циркуляция пошла, воде в нем достаточно остыть всего на 1-2 градуса, а теплопотери от неизолированного бака будут чрезмерно велики.
  • Наполняется бак наполовину, как и обычный расширительный.
  • Чтобы избежать испарения теплоносителя и засорения его пылью, бак должен быть закрыт плотной крышкой с теплоизоляцией и воздушным дренажем.
  • Выходной патрубок выступает над днищем на 5-7 см, чтобы избежать засорения труб шламом.
  • Устье входного патрубка располагается не ниже 15 см над выходным, но не выше 20-25 к зеркалу воды при минимальном ее уровне, иначе возможно подсасывание воздуха в систему (вода из входного патрубка бьет ключом и может затянуть в выходной воздух).

Примечание: поскольку постоянно топить кирпичную печь и заправлять СО с ней антифризом нельзя, а зимняя дача с печью, кроме того, может быть оставлена на несколько дней, весьма желательно включить в систему аварийный электрокотел (см. рис. справа). Он поддержит температуру воды в системе выше точки замерзания; как правило – на уровне 5 градусов Цельсия. Правда, и электричества резервный котел скушает в сутки немало.

 

 

С насосом

СО с принудительной циркуляцией строят только с металлическими печами, если того требует спецификация изготовителя печи. Интенсивность теплоотдачи от кирпичной печи для этого слишком мала: и в доме будет холодно, и печь выстудится, а неиспользованное тепло улетит в трубу в виде несгоревшего топлива.

Для СО с печью, во-первых, из возможных схем систем с принудительной циркуляцией теплоносителя (см. рис.), нужно выбирать схему с высокорасположенным расширительным баком (выделено красным). При пропадании электропитания она обеспечит минимальную циркуляцию для того, чтобы система не разморозилась. Если резервного электрокотла нет, печь при этом нужно все время подтапливать, но понемногу, чтобы вода в системе не вскипела. Поэтому в такой СО необходим датчик температуры воды на подаче.

Во-вторых, циркуляционный насос обязательно должен быть снабжен байпасом (обводным шунтом; bypass по англ. – обход) с обратным клапаном, см. рис. ниже. Без байпаса замерзнет и система, и насос, т.к. малюсенький термосифонный напор не продавит сквозь него воду.

Закрытая

Достаточно дорогие закрытые СО с мембранным расширительным баком применяются с печами довольно часто, т.к. компактны, работают и с металлической, и с кирпичной печью и относительно легко вписываются в интерьер дома: вся обвязка СО может располагаться в шкафчике рядом с печью (см. рис. в начале). Устройство закрытой СО, задействованной от печи, особенностей не имеет; обязательно наличие автоматического или ручного вентиля для обезводушивания системы, см. след. рис..

Варианты использования

Как видим, работ, хлопот и затрат на полноценное отопление дома от печи с водяным контуром более чем достаточно. Попробуем разобраться, в каких же случаях ее использование может оказаться целесообразным.

Вариант 1: энергосберегающий дом с теплоаккумулятором. В таких домах даже воздух вентиляции проводят через рекуператор, чтобы выходящий подогревал входящий. Сердце такого дома – теплоаккумулятор. Они бывают краткосрочного (до 2-3 суток) и длительного действия. Краткосрочные заполняются высококипящей теплоемкой негорючей жидкостью; в долгосрочных используются расплавы минеральных солей.

Вариант этот очень дорогой: даже один только суточный теплоаккумулятор стоит дороже хорошего котла с обвязкой и резервным электропитанием. Дом на 40-50 квадратов жилых с долгосрочным аккумулятором стоит несколько млн. USD, но дело и не в этом. Лучшие из современных теплоаккумуляторов на солях держат тепло до 3-4 мес. и окупиться хоть когда-нибудь способны только в краях, где суммарный годичный расход тепла в доме на все нужды, кроме отопления, превосходит таковой на обогрев дома за отопительный сезон. Нам до них далеко – географически и климатически. В средних широтах при относительно недорогом топливе теплоаккумулятор может в принципе сделать дом энергонезависимым, если будет хранить тепло год или более. Поэтому данный вариант рассматриваем только для общего развития.

Вариант 2: есть довольно обширный дом без подвала, есть доступное или даровое бросовое топливо, по качеству непригодное для котла, но кондиционное любого вида недоступно или дорого. В таком случае на печи с водяным контуром возможно построить комбинированную СО (в центре на рис.): удаленные комнаты подогреваются до комфортной температуры избыточным теплом от печи с чугунным регистром. Способности принимать тепло батареи-гармошки хватит на 1-3 комнаты, т.к. частично они греются и теплом непосредственно от печи. По той же причине вероятность размораживания системы крайне мала. Сама СО – простейшая открытая гравитационная.

Вариант 3: есть действующая СО с принудительной циркуляцией котлом в подвале, но штатное топливо для него дорого, а бросовое есть в наличии. Включаем в систему регистры прочих теплогенерирующих приборов. Параллельно, через обратные клапаны (справа на рис.), чтобы не сбивали с режима друг друга и всю систему. Расход штатного топлива за сезон резко уменьшается: избыточное тепло от прочих приборов теперь не уходит в окна и вентиляцию, а идет в трубу. Не в дымовую, а в отопительную, и гораздо сильнее помогает котлу экономить штатное топливо. Это единственное на сегодняшний день всегда и везде оправданное решение о приобретении или постройке печи (камина, печи-камина) с водяным контуром.

Источник: clubpechnikov.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.